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第一卷第254章无解的方程(第1/2页)
前两个项目一路往前冲,东翼实验楼里天天有人跑着报喜。
复合装甲那边解决了材料问题,周德海带着人泡在冲击台边上,记录纸一张接一张地往外飞。
旋翼项目那边更夸张,空军研究所来的几位专家这两天安静得很,见了秦铁生的徒弟都客客气气,连递图纸都知道双手捧着。
只有炮控稳像仪项目组,气压低得像块石头压在地上。
顾明远已经七天没回家了。
这七天里,实验室的灯从没灭过。桌上堆满了草稿纸,地上也全是废稿。有人算到一半把纸团成团扔了,有人刚写完两行又重头来过。最里面那台院里最先进的计算机一直在运转,机箱烫得厉害,风扇转得嗡嗡响,像随时要散架。
问题卡在一组非线性微分方程上。
这组方程用来补偿坦克行进中炮口的随机抖动。炮塔转向,车体起伏,履带压过坑洼,所有误差叠在一起,最后都得靠这套算法吃掉。不然炮口一偏,前线打出去的炮弹就得往天上跑。
顾明远把能用的方法全试过了。
欧拉法不行,误差太大。
龙格库塔不行,算到后面直接发散。
差分迭代也不行,刚收敛一点就被新的扰动项顶翻。
计算机每次跑到后半段都会停住,屏幕吐出一串难看的报错代码。旁边的技术员一遍遍重启,一遍遍重算,最后看着那串代码,眼神都发直。
顾明远坐在黑板前面,眼窝深得吓人。
他的胡子长出来了,衬衫领口松着,袖口卷到手肘,手背上全是墨水和粉笔灰。那种三年前熟悉的无力感又回来了,一点一点往心里钻。那时候他也是这样,抱着一堆推不动的公式,熬到最后,连自己都开始怀疑自己。
旁边的年轻技术员捧着一摞新算出来的草稿,小声开口。
“顾工,要不咱们把补偿模型再简化一层试试。”
顾明远抬眼看了看他,嘴唇动了一下。
“再简化,就不是稳像仪了,是安慰自己。”
年轻技术员闭上了嘴。
实验室里没人再吭声。
墙上的钟走到了深夜十一点二十。
门外的走廊传来脚步声,不快,很稳。
陆川先推门进来,身上还带着夜里的凉气。后面跟着程美丽,头发用发夹简单别着,手里拿着一卷图纸,进门之后先扫了一眼屋里。
地上全是纸。
桌上全是纸。
黑板上那组方程写得满满当当,像一张网,把所有人都兜住了。
顾明远站起来,动作太急,膝盖在椅子上磕了一下,差点没站稳。
“程工。”
他的嗓子哑得厉害。
“这个坎,我们过不去了。”
他抬起手,指向黑板。
“我把能试的数值方法都试了一遍。模型越推越乱,参数越补越多,后面根本收不住。也许……是我太高估自己了。”
说到最后一句,他把手放下了,肩膀也跟着塌了一截。
这句话一出来,屋里那点撑着人的气也散了。
有人低下头,有人直接把钢笔放回桌上,谁都没接话。
程美丽没急着开口,走到了黑板前面。
她站在那里看。
从左上角看到右下角。
看了第一遍,又看第二遍。
陆川走到她身后,把自己身上的军大衣脱下来,披在了她肩上。动作很轻,衣领刚好压住她的后背。
程美丽抬手拢了拢衣襟,眼睛没离开黑板。
五分钟。
没人动。
也没人敢出声。
顾明远站在旁边,手心里全是汗。他不是等一个答案,他是在等宣判。他想知道自己到底是差了半步,还是从一开始就走错了。
程美丽终于伸手,拿起了黑板槽里的板擦。
第一笔,从最上面那行方程擦起。
顾明远愣住了。
旁边两个技术员也愣住了。
“程工,您这是……”
话没说完,整块黑板上的方程已经被她擦掉了一大半。
粉笔灰往下掉,白茫茫落了一地。
顾明远的眼睛一下子红了。
那是他们七天七夜的东西。
程美丽把最后一块写满公式的区域也擦干净了,把板擦往槽里一丢,转过身。
“你们的建模思路从一开始就错了。”
她的声音不高,但每个字都很清楚。
(本章未完,请点击下一页继续阅读)第一卷第254章无解的方程(第2/2页)
“你们想的是怎么求一个精确解。问题是,坦克行进中的炮口抖动,本来就不是一个能提前写死的精确量。它是随机的,是持续变化的,是你测到一半它就已经变了的东西。”
顾明远怔在原地。
“可如果不求精确解,稳像补偿靠什么做?”
“靠估计。”
程美丽拿起粉笔,在黑板最左边写下两个字。
状态。
她又在右边写下两个字。
观测。
“你们现在的问题,不是求解方程。是怎么在每一瞬间,用测到的数据,去修正你对下一瞬间的判断。”
她转过头看了一眼那台还在嗡嗡响的计算机。
“说白了,不是先把结果算出来再去补偿,是边测边估,边估边改。”
顾明远的呼吸停住了。
脑子里像是有一层东西被她一句话戳破了。
旁边一个年轻技术员忍不住开口。
“这怎么可能,测量本身就有误差,误差叠上误差,最后不是更乱?”
“所以要滤。”
程美丽在黑板上写下四个字。
卡尔曼滤波。
没人听过。
顾明远没听过,屋里的其他人更没听过。
但光是这四个字写出来,顾明远就觉得后背起了一层麻。
程美丽转回身,粉笔在黑板上迅速落下。
先写概率。
再写均值。
再写协方差矩阵。
一个矩阵套一个矩阵,一个状态方程接一个观测方程,符号越写越多,结构却越来越清楚。她没有绕复杂的弯,先从最基础的误差传播讲起,再把随机噪声和系统噪声拆开,最后一步一步把预测和修正拼到一起。
“先给系统一个初值。”
“让模型往前走一步,得到预测状态。”
“再把实测值塞进来,比较预测和观测之间的偏差。”
“偏差怎么用,不是全信测量,也不是全信模型。权重由误差协方差来定。”
她边写边说,粉笔在黑板上一路往右推。
“这一步,叫预测。”
“这一步,叫更新。”
“预测错了,更新来拉。”
“测量偏了,模型来稳。”
“每次只改一点,但每次都比上一次更准。”
黑板上的公式越来越密。
但不是乱,是一层一层搭起来的。
顾明远看着第一行的时候还能跟得上,看到中间的时候已经开始冒汗,看到后面那组矩阵递推关系,手指都在发抖。
那不是这个时代常见的解方程习惯。
这是另一套思路。
更狠,也更准。
它不跟随机扰动硬碰硬,它把随机扰动吃进模型里,拿它当系统的一部分。
顾明远忽然往前走了一步,差点撞到黑板。
“这里……这里为什么能这么处理?”
程美丽头也没回。
“因为误差不是敌人,误差是信息。”
她在黑板最右边写下最后一组矩阵公式,粉笔停住了。
“你们之前那套模型,想把所有扰动都消灭掉,结果把自己先累死了。”
她把最后一个符号补完,往后退了一步。
“我这套模型,不消灭扰动,只管把它驯服。”
黑板满了。
从左到右,全是新世界。
顾明远站在原地,像被谁迎面打了一闷棍,又像被人从井底一把拽了出来。
他看着那整整一黑板的公式,眼神一点一点变了。
先是不信。
再是茫然。
最后变成了某种近乎敬畏的东西。
他抬起手,想碰那块黑板,又不敢碰,指尖悬在半空里,抖得厉害。
“这……这是什么算法?”
他的声音劈了。
“它甚至……甚至不在现代数学的范畴里。”
程美丽把粉笔随手往槽里一扔,拍了拍手,粉笔灰落在军大衣的袖口上。
她转身,几步走回陆川身边,直接窝进了他怀里,脑袋往他胸口一撞,长长地打了个哈欠。
“一个数学模型而已,有什么大惊小怪的。”
她在陆川怀里换了个舒服点的位置,声音懒了下来。
“老